风光耦合制氢技术及案例分析

新能源绿色制氢图书中，理论、模型和案例最完整。
了解新能源耦合制氢系统的最佳新书！
掌握新能源耦合制氢系统，看这一本就够了！

本书从氢能基础理论及产业发展概况出发, 对新能源发电技术、电解水制氢技术、储氢技术及运氢技术的原理与应用作了系统阐述。
　　结合具体实际项目, 对新能源耦合制氢系统的架构设计、耦合制氢仿真模型的构建及实际案例进行了全面深入的分析。详细剖析了风电、光伏耦合碱性电解水制氢系统的系统设计与仿真模型的构建与验证,探讨了该模型在化工领域的应用潜力, 对绿色氢气在交通领域的应用场景与技术进行了分析。利用仿真模型, 结合新能源耦合化工的实际情景, 分析了项目技术的经济性, 扩大了绿色氢气应用途径。

主编高超，金风科技股份有限公司低碳能源设计研究院总工程师。主要从事新能源、储能、氢能、新型电力系统、低碳项目实施等方面的研究。参加国家级科技项目（973、863、国家重点研发计划）4项，主持和参与多项省部级科技项目，主持及参与市县级能源规划10项，主持低碳能源规划及咨询项目数百项。发表核心论文及国际EI检索论文10余篇，获得授权发明专利8项、软件著作权10余项。主导及参与团体标准、地方标准、行业标准制定5项。担任IEEEPES储能技术专委会委员、CNESA辅助服务专委会委员、能源智慧化专委会委员、中国环境科学学会双碳专委会委员、中电联能源互联网标委会委员、电工技术学会高级会员、EESIA高级专家、新疆自治区专家库成员、氢能百人会成员，荣获2022年度北京市“企业创新达人”和2022年北京市创新方法大赛三等奖。在新能源、电力系统、储能、低碳产业领域具有较大的影响力。

前言
第1 章　 氢能基础知识与产业概况 1
1. 1　 能源革新 1
1. 1. 1　 能源形态 3
1. 1. 2　 环境影响 5
1. 1. 3　 氢能产业政策 6
1. 2　 氢能基础知识 8
1. 2. 1　 物理与化学特性 8
1. 2. 2　 燃烧特性 10
1. 2. 3　 与其他燃料的比较 12
1. 2. 4　 氢气制取、 存储与利用 13
1. 3　 氢能产业发展概况 25
1. 3. 1　 全球绿氢项目情况 25
1. 3. 2　 我国绿氢项目与应用现状 27
第2 章　 新能源发电技术 31
2. 1　 风力发电概述 31
2. 1. 1　 风力发电系统构成 31
2. 1. 2　 风力发电原理 37
2. 1. 3　 风电应用情况 48
2. 1. 4　 国内区域分布特性 54
2. 2　 光伏发电概述 72
2. 2. 1　 光伏发电原理 72
2. 2. 2　 光伏发电系统 81
2. 2. 3　 太阳能资源分布 111
Ⅴ
第3 章　 电解水制氢技术 119
3. 1　 电解水制氢概述 119
3. 2　 碱性电解水制氢 121
3. 2. 1　 工作原理 121
3. 2. 2　 技术特点 122
3. 2. 3　 技术挑战 123
3. 2. 4　 应用前景 123
3. 3　 质子交换膜电解水制氢 125
3. 3. 1　 工作原理 125
3. 3. 2　 技术特点 126
3. 3. 3　 技术挑战 127
3. 3. 4　 应用前景 127
3. 4　 固体氧化物电解水制氢 130
3. 4. 1　 工作原理 130
3. 4. 2　 技术特点 130
3. 4. 3　 技术挑战 131
3. 4. 4　 应用前景 132
3. 5　 其他方式电解水制氢 134
3. 6　 电解水制氢的经济性 135
第4 章　 储氢技术 138
4. 1　 储氢技术概述 138
4. 2　 气态压缩储氢 139
4. 3　 低温液态储氢 141
4. 3. 1　 低温绝热技术 142
4. 3. 2　 低温储罐技术 143
4. 3. 3　 低温绝热技术与低温储罐技术的异同 145
4. 4　 固态储氢 147
4. 4. 1　 合金储氢技术 147
4. 4. 2　 金属有机框架技术 150
4. 4. 3　 氢化物储氢技术 152
4. 4. 4　 碳材料储氢技术 154
4. 4. 5　 各技术路线的异同 157
4. 5　 有机液态储氢 158
4. 5. 1　 芳香烃类 158
4. 5. 2　 甲醇类 160
4. 5. 3　 甲酸 162
4. 5. 4　 水合肼 165
4. 6　 储氢技术的发展趋势 167
第5 章　 氢气的运输 169
5. 1　 陆地运输 169
5. 1. 1　 长管拖车 169
5. 1. 2　 槽罐车 171
5. 2　 管道运输 173
5. 3　 水路运输 177
5. 4　 其他 178
5. 4. 1　 氨、 醇介质运输 178
5. 4. 2　 有机液体运输 180
5. 4. 3　 固态运输 181
第6 章　 制氢系统的构建及特性分析 182
6. 1　 系统结构 182
6. 2　 关键设备 182
6. 2. 1　 风电出力模型 182
6. 2. 2　 光伏出力模型 183
6. 2. 3　 电储能出力模型 184
6. 2. 4　 制氢模型 185
6. 2. 5　 储氢模型 186
6. 2. 6　 并网接口 186
6. 3　 新能源制储氢一体化系统 187
6. 4　 基于自适应控制的风光制储氢协调运行策略 188
6. 4. 1　 信号监测采集环节 188
6. 4. 2　 数据分析辨识环节 188
6. 4. 3　 协调控制、 优化运行及动态修正环节 189
6. 4. 4　 制氢槽控制逻辑 191
6. 4. 5　 新能源制储氢控制保护方式 194
第7 章　 制氢仿真系统建模 197
7. 1　 仿真系统建设原则 197
7. 2　 仿真建模构建 197
7. 2. 1　 基于风速数据的间接建模方法 197
7. 2. 2　 基于风功率数据的直接建模方法 198
7. 2. 3　 基于太阳辐射强度的间接建模方法 198
7. 2. 4　 基于光伏功率数据的直接建模方法 199
7. 2. 5　 新能源功率特性分析 199
7. 2. 6　 仿真模型建立 204
7. 3　 风光储氢系统仿真案例 209
第8 章　 制氢案例分析 215
8. 1　 风光制氢与化工 216
8. 1. 1　 化工行业现状 220
8. 1. 2　 化工行业面临的挑战 226
8. 1. 3　 化工行业未来发展方向分析 228
8. 1. 4　 风电制氢 231
8. 1. 5　 重油加氢 246
8. 1. 6　 “零碳” 甲醇 257
8. 1. 7　 合成氨 277
8. 1. 8　 风险点及对策分析 288
8. 2　 风光制氢与交通 291
8. 2. 1　 氢能重型汽车 291
8. 2. 2　 “零碳” 航运 297
8. 2. 3　 航空可持续燃料 307